JP4956659B2 - ヘッドジンバルアッセンブリ、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いるヘッドジンバルアッセンブリ、およびこのヘッドジンバルアッセンブリを備えたディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、記録密度の向上、低ノイズ化、および熱擾乱耐性の確保を図るため、熱アシスト磁気記録方式を用いたものが提案されている。この磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの記録磁極の近傍に光ビーム、電子ビーム等の媒体加熱手段を配置し、記録時に、媒体加熱手段により媒体を局所的に加熱し、ＨcＯをヘッド磁界以下に低下させて記録する。

このような磁気ディスク装置では、加熱中もしくは加熱直後の媒体が冷える前のタイミングで媒体に記録磁界を供給し記録を完了すること、および、記録完了後、媒体が充分に冷却するまでに熱擾乱の影響で記録磁界が反転するのを防止することが重要となる。

特許第３４７１２８５号公報

従来の磁気ディスク装置に用いられる熱アシスト磁気記録用ヘッドにおいては、レーザー熱照射後に、媒体の急激な冷却が行われず、既記録情報の劣化が起こり、線記録密度があがらないという問題がある。また、光磁気記録用ヘッドにおいて、スライダーを冷却するための空気流通路を設けるものがあったが、磁気ディスク装置用としては、冷却効果が弱く、既記録情報の劣化を抑制することは難しい。

この発明の課題は、既記録情報の劣化を抑制し、線記録密度向上を実現することが可能なヘッドジンバルアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置を提供することにある。

この発明の実施形態によれば、ヘッドジンバルアッセンブリは、スライダと前記スライダに設けられたヘッド部とを備え、媒体面に対して概垂直方向に磁気異方性を有する記録層を備えた記録媒体に記録を行う垂直記録用の磁気ヘッドと、磁気ヘッドを支持するサスペンションと、記録媒体の記録領域を局所的に加熱する加熱部と、を備えている。ヘッド部は、前記加熱部により局所的に加熱される前記記録媒体の加熱領域に対向する先端部を有し、記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、を有する磁気コアと、前記主磁極とリターン磁極とが形成する磁気回路に磁束を励起するコイルと、前記記録媒体の加熱領域の近傍で前記記録媒体と対向して設けられ前記記録媒体から熱を奪う吸熱部と、前記スライダの記録媒体と対向する対向面以外の位置で、前記記録媒体の回転により生じる空気流に接触し放熱する接触部とを有し、前記記録媒体の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する熱伝導体と、を備えている。

図１は、第１の実施形態に係るＨＤＤを示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを有するヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）を示す斜視図。 図３は、前記ＨＧＡの側面図。 図４は、前記磁気ヘッドおよびレーザ光源を模式的に示す斜視図。 図５は、前記磁気ヘッドを拡大して示す断面図。 図６は、第１の実施形態に係るＨＤＤと比較例に係るＨＤＤとの冷却効果を比較して示す図。 図７は、第１の実施形態に係るＨＤＤと比較例に係るＨＤＤとの記録密度およびＳ／Ｎを比較して示す図。 図８は、第２の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す断面図。 図９は、第３の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す斜視図。 図１０は、第３の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す断面図。 図１１は、第４の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドを示す平面図。 図１２は、第５の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す斜視図。 図１３は、第５の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す断面図。 図１４は、第６の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す断面図。 図１５は、第６の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを模式的に示す斜視図。 図１６は、第７の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを示す断面図。 図１７は、第７の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡを模式的に示す斜視図。 図１８は、第７の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドを示す断面図。 図１９は、第７の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドを示す断面図。

以下図面を参照しながら、ディスク装置をハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。

図１は、ＨＤＤのトップカバーを取り外して内部構造を示し、図２は、ＨＤＤにおけるＨＧＡを示し、図３は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじによりベースにねじ止めされてベースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。ベース１２は、矩形状の底壁１２ａと、底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。

ベース１２上には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１６および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１６を支持および回転させるスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、４つの磁気ヘッド１７、これらの磁気ヘッド１７を磁気ディスク１６の表面に対して移動自在に支持したヘッドスタックアッセンブリ（以下、ＨＳＡと称する）２２、ＨＳＡを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４を備えている。また、底壁１２ａ上には、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間したアンロード位置に保持するランプロード機構２５、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ＨＳＡを退避位置に保持するラッチ機構２６、およびプリアンプ等を有する基板ユニット２１が設けられている。

ベース１２の底壁１２ａ外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は、基板ユニット２１を介してスピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッド１７の動作を制御する。ベース１２の側壁には、可動部の稼動によって筐体内に発生した塵埃を捕獲する循環フィルタ２３が設けられ、磁気ディスク１６の外側に位置している。また、ベース１２の側壁には、筐体１０内に流入する空気から塵埃を捕獲する呼吸フィルタ４８が設けられている。

図１および図３に示すように、各磁気ディスク１６は、垂直２層膜媒体として構成されている。磁気ディスク１６は、例えば、直径約２．５インチの円板状に形成され非磁性体からなる基板１５を有している。基板１５の各表面には、ソフト・マグネティク・アンダーレーヤーと呼ばれる下地層としての軟磁性層１５ａと、その上層部に、ディスク面に対して略垂直方向に磁気異方性（容易軸）を有する垂直磁気記録層１５ｂとが順次積層され、さらにその上に保護膜１５ｃが形成されている。

図１に示すように、磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８のハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにハブの上端にねじ止めされたクランプばね２７によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１３により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍの速度で矢印Ａ方向に回転駆動される。

図１に示すように、ＨＳＡ２２は、回転自在な軸受ユニット２８と、この軸受ユニット２８に積層状態で取付けられた複数のスタック部材とを備えている。スタック部材は、４本のヘッドジンバルアッセンブリ（以下、ＨＧＡと称する）３０と、ＨＧＡ間にそれぞれ積層配置された２つのスペーサリングとを含んでいる。

軸受ユニット２８は、ベース１２の長手方向に沿って磁気ディスク１６の回転中心から離間して位置しているとともに、磁気ディスク１６の外周縁近傍に配置されている。軸受ユニット２８は、ベース１２の底壁１２ａに立設される枢軸と、枢軸に軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のスリーブと、を有している。

図１、図２、図３に示すように、各ＨＧＡ３０は、軸受ユニット２８から延出したアーム３２、アームから延出したサスペンション３４、およびサスペンションの延出端にジンバルを介して支持された磁気ヘッド１７を有している。また、ＨＧＡ３０は、磁気ディスク１６の垂直磁気記録層１５ｂを局所的に加熱する加熱部として、レーザ光を照射するレーザ光源３５を備えている。このレーザ光源３５は、例えば、サスペンション３４の先端部上に実装されている。

アーム３２は、例えば、ステンレス、アルミニウム、ステンレスを積層して薄い平板状に形成され、その一端、つまり、基端には円形の透孔が形成されている。サスペンション３４は、細長い板ばね状のロードビーム３４ａおよびこのロードビームに取付けられる後述のジンバル３６により構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム３２の先端に固定され、アームから延出している。サスペンション３４およびアーム３２は、同一材料で一体に形成してもよい。なお、ＨＧＡ３０は、アームを含まない概念としてもよい。

アーム３２およびロードビーム３４ａ上には配線トレースとしてフレクシャが設置され、磁気ヘッド１７は、このフレクシャを介して後述するメインＦＰＣ２１ｂに電気的に接続される。

図１に示すように、４本のＨＧＡ３０およびスペーサリングは、アーム３２の透孔およびスペーサリングの透孔に軸受ユニット２８のスリーブが挿通された状態でスリーブの外周に嵌合され、スリーブの軸方向に沿って積層配置されている。４本のアーム３２は、所定の間隔を置いて互いに平行に位置しているとともに軸受ユニット２８から同一の方向へ延出している。ＨＳＡ２２は、軸受ユニット２８からアーム３２と反対の方向へ延出した図示しない支持フレームを有している。支持フレームには、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル４１が埋め込まれている。

ＨＳＡ２２をベース１２上に組み込んだ状態において、軸受ユニット２８は、その枢軸の下端部がベース１２に固定され、スピンドルモータ１８のスピンドルとほぼ平行に立設されている。各磁気ディスク１６は２本のＨＧＡ３０間に位置する。ＨＤＤの動作時、アーム３２に取付けられた磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の上面および下面にそれぞれ対向し、磁気ディスクを両面側から挟持する。支持フレームに固定されたボイスコイル４１は、ベース１２上に固定された一対のヨーク３９間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。

磁気ディスク１６が回転した状態でＶＣＭ２４のボイスコイルに通電することにより、ＨＳＡ２２が回動し、磁気ヘッド１７は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。この際、磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の径方向に沿って、磁気ディスクの内周縁部と外周縁部との間を移動される。

図１に示すように、基板ユニット２１は、フレキシブルプリント回路基板により形成された本体２１ａを有し、この本体２１ａはベース１２の底壁１２ａに固定されている。本体２１ａ上にはヘッドアンプ等の図示しない電子部品が実装されている。本体２１ａの底面には、プリント回路基板と接続するための図示しないコネクタが実装されている。

基板ユニット２１は本体２１ａから延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下、メインＦＰＣと称する）２１ｂを有している。メインＦＰＣ２１ｂの延出端は、軸受ユニット２８近傍に固定される。各ＨＧＡ３０のフレクシャは、メインＦＰＣ２１ｂの接続端部に機械的かつ電気的に接続されている。これにより、基板ユニット２１は、メインＦＰＣ２１ｂおよびフレクシャを介して磁気ヘッド１７に電気的に接続されている。

図１に示すように、ランプロード機構２５は、ベース１２の底壁１２ａに設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ４５と、各サスペンション３４の先端から延出したタブ４９（図２、図３参照）と、を備えている。ＨＳＡ２２が軸受ユニット２８の周りで回動し、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６の外側の退避位置まで移動する際、各タブ４９は、ランプ４５に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられる。これにより、磁気ヘッド１７が磁気ディスク１６からアンロードされ、退避位置に保持される。

次に、ＨＧＡ３０および磁気ヘッド１７について詳細に説明する。図２および図３に示すように、ロードビーム３４ａのディスク対向側に、ジンバル３４ｂが取付けられている。ジンバル３４ｂは、例えば、ステンレスの薄板により細長い帯状に形成されている。ジンバル３４ｂは、平坦なヘッド取付け部と、このヘッド取付け部からアームの基端側に向かって延びる帯状の固定部を有している。ヘッド取付け部は、ロードビーム３４ａの先端部に隙間をおいて対向し、その中心軸がロードビーム３４ａの中心軸とほぼ整列して位置している。固定部は、例えば、スポット溶接によりロードビーム３４ａに固定されている。

ジンバル３６のヘッド取付け部に磁気ヘッド１７が取付けられている。磁気ヘッド１７は、ほぼ矩形状のスライダ４２とこのスライダに形成されたヘッド部４４とを有している。ヘッド部４４は、例えば、記録素子および再生用のＭＲ（磁気抵抗）素子を有している。スライダ４２は、ジンバル３４ｂのヘッド取付け部に対応する大きさに形成され、その背面側がヘッド取付け部に固定、例えば、接着されている。

図２に示すように、ロードビーム３４ａにおいて、ジンバル３６のヘッド取付け部と対向する位置、すなわち、磁気ヘッド１７の中心部と対向する位置、に、ディンプル、ここでは、磁気ヘッド側に突出するほぼ半球状の突起３７が形成されている。突起３７は、磁気ヘッド１７の背面側で、ヘッド取付け部に当接している。ヘッド取付け部は、ジンバル３６の弾性により、突起３７に弾性的に押し付けられている。ジンバル３６のヘッド取付け部および磁気ヘッド１７は、ジンバル３６の弾性変形により、突起３７の回りで、ピッチ方向、ロール方向に変位し、あるいは、上下方向に変位することができる。更に、磁気ヘッド１７はサスペンション３４のばね力により磁気ディスク１６表面に向かって所定のヘッド荷重が印加される。

図４は、磁気ヘッド１７のヘッド部４４を模式的に示し、図５は、磁気ヘッドのヘッド部分を拡大して示す断面図である。
図２ないし図５に示すように、磁気ヘッド１７は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ４２と、スライダの流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部４４は薄膜を積層して形成されている。

スライダ４２は、磁気ディスク１６の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ面））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｂにより浮上する。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１６の回転方向Ａと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１６表面に対し、ディスク対向面４３の長手方向が空気流Ｂの方向とほぼ一致するように配置されている。

スライダ４２は、空気流Ｂの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｂの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のディスク対向面４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。

図３ないし図５に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド４６および記録ヘッド５２を有し、分離型磁気ヘッドとして形成されている。

再生ヘッド４６は、磁気抵抗効果を示す磁性膜４７と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜４７を挟むように配置されたシールド膜５０ａ、５０ｂと、で構成されている。これら磁性膜４７、シールド膜５０ａ、５０ｂの下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

記録ヘッド５２は、再生ヘッド４６に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。記録ヘッド５２は、磁気ディスク１６の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高透磁率材料からなる主磁極６６と、主磁極６６のトレーリング側、すなわち、磁気ヘッドの走行方向下流側、に配置され、主磁極からの磁束を主磁極直下の軟磁性層１５ａを介して効率的に還流させて主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極６８と、主磁極６６の上部とリターン磁極６８の上部とを接合した一対の接合部６７と、を有する磁気コアと、磁気ディスク１６に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびリターン磁極６８を含む磁気磁路に巻きつくように配置された記録コイル７１と、を備えている。記録コイル７１に供給する電流は、ＨＤＤの制御部によって制御される。

スライダ４２には、レーザ光源３５から出射されたレーザ光を、主磁極６６の近傍で磁気ディスク１６に導く、レーザ流入路５８が形成されている。ここでは、レーザ流入路５８は、主磁極６６とリターン磁極６８との間を延びている。

主磁極６６は、磁気ディスク１６の表面に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６６の磁気ディスク１６側の先端部６６ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６６の先端部６６ａは、例えば、断面が台形状に形成され、トレーリング端側に位置した所定幅のトレーリング側端を有している。主磁極６６の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部６６ａのトレーリング側端の幅は、磁気ディスク１６におけるトラックの幅にほぼ対応している。

リターン磁極６８は、磁気ディスク１６の表面に対してほぼ垂直に延び、その先端部は、細長い矩形状に形成されている。リターン磁極６８の先端面（下端面）は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。先端部のリーディング側端面は、主磁極６６のトレーリング側端とライトギャップを置いて平行に対向している。リターン磁極６８の先端部は、後述するように、磁気ディスク１６から熱を奪う吸熱部を構成している。リターン磁極６８の上端部は、スライダ４２の背面を超えて上方に突出した突出部６８ｂを構成している。リターン磁極６８の両側部は、スライダ４２の両側面からそれぞれ側方に突出し、突出部６８ａを構成している。そして、本実施形態では、リターン磁極６８は、突出部６８ａ、６８ｂを含め、磁気ディスク１６よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導率の高透磁率材料で形成され、熱伝導体を構成している。突出部６８ａ、６８ｂは、スライダ４２のＡＢＳ面以外の部分で空気流に接触する接触部を構成している。

このように、主磁極６６のトレーリング側に、磁気ディスク１６よりも熱伝導率の高いリターン磁極６８が存在し、更に、リターン磁極の突出部６８ｂは、スライダ４２の背面から上方に突出し、ジンバル３４ｂとロードビーム３４ａとの間の空間に位置している。なお、図５に示すように、ジンバル３４ｂおよびロードビーム３４ａにおいて、突出部６８ｂと対向する位置に開口３３ａ、３３ｂがそれぞれ形成されている。磁気ディスク装置の稼動時、磁気ディスク１６の回転に伴い、スライダ４２とロードビーム３４ａとの間、およびロードビームの上面側に、スライダ４２の流入側から流出側へ向けて流れる空気流Ｃが発生し、突出部６８ｂは、この空気流Ｃが流れる空気流路７０に接している。

図５に示すように、再生ヘッド４６および記録ヘッド５２は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出する部分および突出部６８ｂを除いて、保護絶縁膜により覆われている。保護絶縁膜は、ヘッド部４４の外形を構成している。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ２４を駆動することにより、ＨＳＡ２２が回動し、磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。また、磁気ヘッド１７は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｂにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。図３に示すように、磁気ヘッド１７は、ヘッド部４４のトレーリング端部分が最も磁気ディスク１６表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この状態で、磁気ディスク１６に対して、再生ヘッド４６により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５２により情報の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、レーザ光源３５からレーザ光を出射し、スライダ４２のレーザ流入路５８を通して磁気ディスク１６の所望の記録位置に照射することにより、磁気ディスクの垂直磁気記録層１５ｂを局所的に加熱する。この状態で、記録コイル７１により主磁極６６を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１６の記録層１５ｂに垂直方向の記録磁界を印加することにより、上記加熱された部位に所望のトラック幅にて情報を記録する。主磁極６６から記録層１５ｂに印加された磁界は、軟磁性層１５ａを面方向に伝播した後、徐々にリターン磁極に戻るようになる。

書き込み後、熱伝導率の高いリターン磁極６８により磁気ディスク１６の加熱部位から熱を奪い、加熱領域を急速に冷却する。この際、リターン磁極６８の突出部６８ｂは、空気流路７０を流れる空気流Ｃに接触して熱を放出することにより、リターン磁極６８を磁気ヘッド１７の他の部位よりも低温に冷却することができる。このことから、リターン磁極６８により磁気ディスク１６の加熱部位から効率よく熱を奪い、加熱領域を急速に冷却することが可能となる。

図６および図７は、第１の実施形態に係るＨＤＤと比較例に係るＨＤＤとの作用効果を比較して示す図である。比較例に係るＨＤＤでは、磁気ヘッドは、主磁極の下流側、つまり、トレーリング端側に熱伝導体を備えていない。

図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、比較例の磁気ヘッドでは、熱拡散効果が小さいため、レーザ照射後トレーリング端側に緩やかな熱勾配ができるため、既記録情報を劣化させてしまう。これに対して、本実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドにおいて、磁気ディスク１６の回転時には、空気流がスライダと磁気ディスクとの間、および、スライダの上方部に流れる。リターン磁極６８は、突出部６８ｂを有することにより、スライダの上方部の空気流Ｃを受けて冷却されるため、磁気ディスク１６よりも低い温度になる。このような場合においては、熱平衡状態に向かい、熱は、磁気ディスク１６からリターン磁極６８の方へ移動する。これにより、図６（ａ）、図６（ｃ）に示すように、本実施形態では、レーザ照射後のトレーリング端部での急激な熱拡散が可能となり、熱勾配が急峻になり、既記録情報を劣化させることがなく、高いＳＮを確保することできる。したがって、図７に示すように、本実施形態によれば、比較例に比べて、記録密度を向上させることができる。

以上のことから、既記録情報の劣化を抑制し、線記録密度向上を実現することが可能なヘッドジンバルアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。
図８は、第２の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡ３０を示している。第２の実施形態によれば、磁気ヘッド１７の記録ヘッド５２は、高透磁率材料からなる主磁極６６と、その主磁極６６のトレーリング側に配置された効率的に磁路を閉じるために設けられた高透磁率材料からなるリターン磁極６８と、リターン磁極６８と接合されスライダ４２の背面から上方に突出している高熱伝導体からなる突出部７２と、主磁極６６とリターン磁極６８を接合する一対の接合部６７と、磁気ディスク１６に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびリターン磁極６８を含む磁気磁路に巻きつくように配置された記録コイル７１と、を有している。スライダ４２には、レーザ光源３５から出射されたレーザ光を、主磁極６６の近傍で磁気ディスク１６に導く、レーザ流入路５８が形成されている。ここでは、レーザ流入路５８は、主磁極６６とリターン磁極６８との間を延びている。

突出部７２は、磁気ディスク１６よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導率の高透磁率材料で形成され、熱伝導体を構成している。接触部として機能する突出部７２は、ジンバル３４ｂとロードビーム３４ａとの間の空間に位置している。磁気ディスク装置の稼動時、磁気ディスク１６の回転に伴い、スライダ４２とロードビーム３４ａとの間、およびロードビームの上面側に、スライダ４２の流入側から流出側へ向けて流れる空気流Ｃが発生し、突出部７２は、この空気流Ｃが流れる空気流路に接している。

第２の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。そして、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図９および図１０は、第３の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡ３０を示している。第３の実施形態によれば、磁気ヘッド１７は、記録用ヘッドと再生用ヘッドが分離された分離型磁気ヘッドとして構成されている。記録ヘッド５２は、高透磁率材料からなる主磁極６６と、その主磁極６６のトレーリング側に配置された効率的に磁路を閉じるために設けられた高透磁率材料からなるリターン磁極６８と、主磁極６６とリターン磁極６８を接合する一対の接合部６７と、を有する磁気コアと、磁気ディスク１６に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびリターン磁極６８を含む磁気磁路に巻きつくように配置された記録コイル７１と、を有している。主磁極６６およびリターン磁極６８の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。スライダ４２には、レーザ光源３５から出射されたレーザ光を、主磁極６６の近傍で磁気ディスク１６に導く、レーザ流入路５８が形成されている。ここでは、レーザ流入路５８は、主磁極６６とリターン磁極６８との間を延びている。

再生ヘッド４６は、磁気抵抗効果を示す磁性膜４７と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜４７を挟むように配置されたシールド膜５０ａ、５０ｂと、で構成されている。これら磁性膜４７、シールド膜５０ａ、５０ｂの下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

スライダ４２の背面、つまり、ジンバル３４ｂに接する上面に、それぞれスライダの流入端から流出端まで延びる複数、例えば、２本の流通溝７４が形成されている。熱伝導体として機能するリターン磁極６８および主磁極６６のそれぞれの上端部、再生シールド５０ａ、５０ｂの上端部は、それぞれ流通溝７４に接し、接触部を構成している。

磁気ディスク１６が回転することにより、流通溝７４を流れる空気流が発生し、この空気流により、リターン磁極６８、主磁極６６、再生シールド５０ａ、５０ｂが冷却される。リターン磁極６８、主磁極６６、再生シールド５０ａ、５０ｂを磁気ディスク１６よりも常に低い温度を保つことができる。磁気ディスク１６は、磁気ヘッド１７との距離が１０ｎｍ以下であるため、熱伝導度が高く、磁気ディスク１６からリターン磁極６８または主磁極６６または再生シールド５０ａ、５０ｂへ向かう方向へ熱伝導が発生する熱拡散が発生する。これにより、レーザ光により加熱された磁気ディスク１６の加熱領域をリターン磁極６８、主磁極６６により急速に冷却することができる。なお、各流通溝７４の内面上に、伝熱性の高い材料、例えば、銅からなる伝熱層を形成してもよく、この場合、冷却効率を一層上げることが可能となる。また、流通溝は、２本に限らず、１本、あるいは３本以上としてもよい。

第３の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。そして、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上述したスライダ４２の流通溝７４は、スライダの流入端から流出端に延びる構成に限定されない。図１１に示す第４の実施形態のように、各流通溝７４は、スライダ４２の流入端４２ａからリターン磁極６８まで延出した後、スライダ４２の側面に開口していてもよい。すなわち、各流通溝７４は、スライダ４２の流入端４２ａに開口する流入端７４ａと、スライダの側面に開口する流出端７４ｂとを有している。このような構成においても、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１２および図１３は、第５の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡ３０を示している。第５の実施形態によれば、磁気ヘッド１７は、記録用ヘッドと再生用ヘッドが分離された分離型磁気ヘッドとして構成されている。記録ヘッド５２は、高透磁率材料からなる主磁極６６と、その主磁極６６のトレーリング側に配置された効率的に磁路を閉じるために設けられた高透磁率材料からなるリターン磁極６８と、主磁極６６とリターン磁極６８を接合する一対の接合部６７と、磁気ディスク１６に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびリターン磁極６８を含む磁気磁路に巻きつくように配置された記録コイル７１と、を有している。主磁極６６およびリターン磁極６８の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。リターン磁極６８は、高伝熱体として機能し、リターン磁極６８の上端は、スライダ４２の背面に露出している。

スライダ４２には、レーザ光源３５から出射されたレーザ光を、主磁極６６の近傍で磁気ディスク１６に導く、レーザ流入路５８が形成されている。ここでは、レーザ流入路５８は、主磁極６６とリターン磁極６８との間を延びている。

再生ヘッド４６は、磁気抵抗効果を示す磁性膜４７と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜４７を挟むように配置されたシールド膜５０ａ、５０ｂと、で構成されている。これら磁性膜４７、シールド膜５０ａ、５０ｂの下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

ヘッド部４４の近傍において、サスペンション３４には、スライダ４２上方部に空気流が多く流れるように複数の透孔７６が形成されている。これらの透孔７６は、例えば、空気流の上流側から下流側に向かって傾斜して延びている。磁気ディスク１６の回転に伴い、サスペンション３４の上方部から流入する空気は透孔７６を通ってリターン磁極６８の上方部を通過することにより、リターン磁極６８が効果的に冷却される。これにより、リターン磁極６８を介して磁気ディスクの加熱領域から熱を奪い急速に冷却することができる。

また、スライダ４２の上面全体あるいは一部に、伝熱性の高い材料、例えば、銅からなる伝熱層７７を形成してもよい。この伝熱層７７は、リターン磁極６８の上端に接触している。この場合、リターン磁極６８および磁気ディスクの冷却効率を一層上げることが可能となる。

図１４および図１５は、第６の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡ３０を示している。第６の実施形態によれば、磁気ヘッド１７は、記録用ヘッドと再生用ヘッドが分離された分離型磁気ヘッドとして構成されている。記録ヘッド５２は、高透磁率材料からなる主磁極６６と、その主磁極６６のトレーリング側に配置された効率的に磁路を閉じるために設けられた高透磁率材料からなるリターン磁極６８と、主磁極６６とリターン磁極６８を接合する接合部６７と、磁気ディスク１６に信号を書き込む際、主磁極６６に磁束を流すために主磁極６６およびリターン磁極６８を含む磁気磁路に巻きつくように配置された記録コイル７１と、を有している。主磁極６６およびリターン磁極６８の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。スライダ４２には、レーザ光源３５から出射されたレーザ光を、主磁極６６の近傍で磁気ディスク１６に導く、レーザ流入路５８が形成されている。ここでは、レーザ流入路５８は、主磁極６６とリターン磁極６８との間を延びている。

更に、磁気ヘッド１７のヘッド部４４は、主磁極６６とリターン磁極６８との間に配置された熱伝導率の高い非磁性熱伝導体からなるヒートシンク８０を備えている。ヒートシンク８０は、磁気ディスク１６の表面に対してほぼ垂直に延びる矩形板状に形成され、その下端は、レーザ流入路５８の上流側、つまり、トレーリング端側で、スライダ４２のディスク対向面４３に露出し、吸熱部を構成している。ヒートシンク８０の上端は、接触部として機能し、スライダ４２の背面、つまり、上面に露出している。なお、接合部６７は、ヒートシンク８０に形成された開口を通って延びている。

再生ヘッド４６は、磁気抵抗効果を示す磁性膜４７と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜４７を挟むように配置されたシールド膜５０ａ、５０ｂと、で構成されている。これら磁性膜４７、シールド膜５０ａ、５０ｂの下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

スライダ４２の背面、つまり、サスペンション３４側の上面に、それぞれスライダの流入端４２ａから流出端４２ｂまで延びる複数、例えば、２本の流通溝７４が形成されている。熱伝導体として機能するヒートシンク８０の上端部に切欠き８０ａが形成され、これらの切欠き８０ａは流通溝７４と整列している。これにより、ヒートシンク８０の上端部は、流通溝７４に接している。

磁気ディスク１６が回転することにより、流通溝７４を上流端から下流端に流れる空気流が発生し、この空気流により、ヒートシンク８０が冷却される。ヒートシンク８０を磁気ディスク１６よりも常に低い温度を保つことができる。磁気ディスク１６は、磁気ヘッド１７との距離が１０ｎｍ以下であるため、熱伝導度が高く、磁気ディスク１６からヒートシンク８０へ向かう方向へ熱伝導が発生する熱拡散が発生する。これにより、レーザ光により加熱された磁気ディスク１６の加熱領域をヒートシンク８０により急速に冷却することができる。なお、各流通溝７４の内面上に、伝熱性の高い材料、例えば、銅からなる伝熱層を形成してもよく、この場合、冷却効率を一層上げることが可能となる。また、流通溝は、２本に限らず、１本、あるいは３本以上としてもよい。

第６の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。そして、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

ヒートシンク８０は矩形板状に限らず、他の形状としてもよい。図１６、図１７、図１８、図１９は、第７の実施形態に係るＨＤＤのＨＧＡ３０を示している。本実施形態によれば、ヒートシンク８０は、ほぼＵ字形状に形成されている。吸熱部として機能するヒートシンク８０の下端部８０ａは、スライダ４２の幅方向、つまり、トラック幅方向に延びている。ヒートシンク８０の下端面は、レーザ流入路５８の上流側、つまり、トレーリング端側で、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。接触部として機能するヒートシンク８０の２つの上端部は、スライダ４２の背面に形成された流通溝７４内にそれぞれ露出し、空気流Ｃに接触可能となっている。

第７の実施形態において、ＨＤＤの他の構成は、前述した第６の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。そして、第７の実施形態においても、第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
上述した第２ないし第７の実施形態においても、既記録情報の劣化を抑制し、線記録密度向上を実現することが可能なヘッドジンバルアッセンブリおよびこれを備えたディスク装置が得られる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、ヘッド部を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。また、磁気ディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増加可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。磁気ヘッドに設けられた熱伝導体は、スライダの上部および側部を流れる空気流に接触可能に設けられているが、これに限らず、ディスク対向面以外のスライダ表面、例えば、スライダの流入端面、あるいは流出端面のいずれかに沿って流れる空気流に接触可能に設けられていてもよい。加熱手段は、レーザ光に限らず、電子ビーム等を用いてもよい。

１０…筐体、１２…ベース、１６…磁気ディスク、１７…磁気ヘッド、
１８…スピンドルモータ、２１…基板ユニット、
２２…ヘッドスタックアッセンブリ（ＨＳＡ）、２４…ＶＣＭ、
２８…軸受ユニット、３０…ヘッドジンバルアッセンブリ（ＨＧＡ）、
３２…アーム、３４…サスペンション、３４ａ…ロードビーム、３４ｂ…ジンバル、
３５…レーザ光源、４２…スライダ、４３…ディスク対向面、４４…ヘッド部、
５４…再生ヘッド、５６…記録ヘッド、５８…レーザ流入路、６６…主磁極、
６８…リターン磁極、７４…流通溝、８０…ヒートシンク

Claims (9)

1. スライダと前記スライダに設けられたヘッド部とを備え、媒体面に対して概垂直方向に磁気異方性を有する記録層を備えた記録媒体に記録を行う垂直記録用の磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、
   前記記録媒体の記録領域を局所的に加熱する加熱部と、を備え、
   前記ヘッド部は、
   前記加熱部により局所的に加熱される前記記録媒体の加熱領域に対向する先端部を有し、記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、を有する磁気コアと、
   前記主磁極とリターン磁極とが形成する磁気回路に磁束を励起するコイルと、
   前記記録媒体の加熱領域の近傍で前記記録媒体と対向して設けられ前記記録媒体から熱を奪う吸熱部と、前記スライダの記録媒体と対向する対向面以外の位置で、前記記録媒体の回転により生じる空気流に接触し放熱する接触部とを有し、前記記録媒体の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する熱伝導体と、を備えているヘッドジンバルアッセンブリ。
2. 前記熱伝導体は前記磁気コアにより構成されている請求項１に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
3. 前記熱伝導体は、前記リターン磁極により構成されている請求項２に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
4. 前記熱伝導体は、前記主磁極とリターン磁極との間に設けられたヒートシンクにより構成されている請求項１に記載のヘッドジンバルアッセンブリ
5. 前記熱伝導体の接触部は、前記スライダの記録媒体と反対側の背面から外側に突出している請求項１ないし４のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
6. 前記スライダの記録媒体と反対側の背面上に形成された伝熱層を備え、前記熱伝導体の接触部は、前記伝熱層に接触して設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
7. 前記サスペンションは、前記スライダの背面に空気流を導く透孔を有している請求項６に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
8. 前記スライダは、空気流入端側から空気流出端側へ向けて延び、空気流を流す流通溝を有し、前記熱伝導体の接触部は、前記流通溝に接している請求項１ないし４のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアッセンブリ。
9. 媒体面に対して垂直方向に磁気異方性を有する記録層を備える記録媒体と、
   前記記録媒体を回転する駆動部と、
   スライダと前記スライダに設けられたヘッド部とを備え前記記録媒体に記録を行う垂直記録用の磁気ヘッド、前記磁気ヘッドを支持するサスペンション、および、前記記録媒体の記録領域を局所的に加熱する加熱部を具備するヘッドジンバルアッセンブリと、備え、
   前記ヘッド部は、
   前記加熱部により局所的に加熱される前記記録媒体の加熱領域に対向する先端部を有し、記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にギャップを置いて対向し、前記主磁極とともに磁気回路を形成するリターン磁極と、を有する磁気コアと、
   前記主磁極とリターン磁極とが形成する磁気回路に磁束を励起するコイルと、
   前記記録媒体の加熱領域の近傍で前記記録媒体と対向して設けられ前記記録媒体から熱を奪う吸熱部と、前記スライダの記録媒体と対向する対向面以外の位置で、前記記録媒体の回転により生じる空気流に接触し放熱する接触部とを有し、前記記録媒体の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する熱伝導体と、を備えているディスク装置。

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